日前,知名苹果分析师郭明錤在最新报告中指出,iPhone3系列手机将配备能够连接到低轨道卫星的硬件,启用相关软件功能后,将能让iPhone3用户无需4G或5G网络就能拨打电话和发送消息。虽然很快该消息被彭博社辟谣,称苹果的确正在为iPhone研发卫星功能,但不大可能在0年就推出,但是可以确认的是,iPhone将增添卫星通讯功能是确定的,低轨卫星通讯将成为近期电子行业一大关键趋势。
本期的智能内参,我们推荐天风证券的报告《卫星互联网应用元年:天地万物互联时代到来》,揭秘苹果入场的低轨卫星通讯市场的现状和趋势。
来源天风证券
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《卫星互联网应用元年:天地万物互联时代到来》
作者:潘暕等
一、苹果入场,低轨卫星将成为关键趋势
上周末,一向精准爆料苹果最新消息的郭明錤发布了一条猛料。他透露iPhone3,也即苹果即将于今年秋季发布的最新一代iPhone,将具备卫星通讯的功能!iPhone3将搭载高通开发的特别改进版X60基带芯片。而该芯片支持卫星通讯公司Globalstar拥有的n53频段。也就是说,就算没有4G、5G移动信号和Wi-Fi,新iPhone也可以发信息、打电话。
彭博社随后也发表文章,部分确认了郭明錤的宣称,并且补充说明,最新一代iPhone的卫星通讯并不属于常规功能,而是仅限紧急用途。比如在荒郊野外,或是缺乏Wi-Fi和移动信号的场景,用户可以用有限的卫星通讯功能,进行报警求助。
在卫星通讯模式下,用户可发送的单条信息会有字数限制,而且在iMessage里会显示为灰色。尽管如此,这种紧急信息还是有独到之处,比如即使信息的接收方(你设定的紧急联系人)打开了勿扰模式,仍然能收到通过卫星通讯方式发来的信息,并且会显示通知。
不过,彭博社文章还指出,新iPhone可能仅包含支持卫星通讯的元器件,但并不一定代表配套的功能也会随iPhone3一同上线。这些功能的正式推出,可能不会早于明年。但无论如何,苹果入局低轨卫星已成为定局。
高通与卫星通讯全球星一直有着紧密的合作,早在今年二月高通就宣布,其将在未来的X65基带芯片支援全球的n53频段,通过为n53提供全球5G频段支持。其他智能手机品牌若想提供支援卫星通讯的机型,须等到0年采用X65基带芯片。
全球星认为其潜在的设备生态系统将显著扩展。如果苹果将要在iPhone3上提供卫星通讯功能,预判其极有可能合作的厂商为全球星。
卫星互联网可使全地球都能通过宽带连上互联网终端,解决现有世界上超30亿人无法使用互联网,超70%地理空间未实现互联网覆盖的问题。当前,全球通信市场已达到年均万亿美元规模,而网络覆盖范围还不足地球面积的0%。由于地理因素限制,信号发射塔数量已接近饱和。
卫星互联网可使全地球都能通过宽带连上互联网终端,解决现有世界上超30亿人无法使用互联网,超70%地理空间未实现互联网覆盖的问题。当前,全球通信市场已达到年均万亿美元规模,而网络覆盖范围还不足地球面积的0%。由于地理因素限制,信号发射塔数量已接近饱和,卫星互联网因其广覆盖、低时延、宽带化、低成本优势成为未来发展焦点。同时,作为空间通信基础设施,卫星互联网的建设也将为后续全球物联网提供条件保障。
二、市场展望,三大驱动因素
预计09到05年,全球卫星产业收入至少翻倍。随着太空空间探索的逐步深入,国内外就卫星互联网纷纷展开部署,09年全球卫星产业总收入为亿美元,同比增长3.0%。预计05年前,卫星互联网产值可达亿~亿美元。
市场潜在用户或接近50亿。卫星互联网的市场规模研判卫星互联网的目标群体包括4亿人次的航空员工和旅客、万人次的航海员工和旅客、约占偏远地区30亿人口5%~0%(.5亿~3亿人)的富裕阶层、3亿人次左右户外旅行探险者等。
▲全球卫星产业总收入(亿美元)
美国发射卫星颗数未来占比超九成,中国厚积薄发。细分国家来看,预计到09年全球将在地球近地轨道部署总计约颗低轨卫星。其中美国将部署50,颗占比87.7%,中国将加快布局,预计到09年部署颗占比3.3%。
▲09年全球近地轨道卫星布局及占比(颗,%)
、国际市场:“数字鸿沟“为主要驱动力
数字鸿沟指在信息时代工具拥有者和未曾拥有者之间存在的鸿沟。数字鸿沟(DigitalDivide)的概念,最早由美国学者托夫勒在年出版的《权力的转移》书中提出。美国国家电信和信息管理局(NTIA)于年发布《在网络中落伍:定义数字鸿沟》报告中明确。
数字鸿沟所体现的差距现象,不仅存在于信息技术的开发领域,也广泛存在于信息技术的应用领域,并且不着痕迹地渗透在人们的经济、*治、教育和社会生活的方方面面。由于对信息和网络技术的拥有程度、应用程度以及创新能力的差别,处于鸿沟不幸的一边成为“信息穷人”,就意味着很少有机会参与到以信息化为基础的新经济当中,也很少有条件体验到在线的教育、培训、购物、娱乐和交往,其与“信息富人”之间的信息落差,将导致贫富两极分化趋势的不断加大。
全球平均移动宽带人口普及率48%,我国占比已达到98%,除去中国后全球平均移动宽带普及率更低,可见海外数字鸿沟凸显,而卫星互联网是弥合数字鸿沟的最佳手段。从世界范围看,卫星通信和地面网络,是解决电信普遍服务问题的两种主要通达手段。
过半美国民众接受并计划使用卫星互联网服务。Reviews.org最近进行的一项调查显示,超过一半的美国人准备转向美国太空探索技术公司SpaceX的星链卫星互联网服务。调查显示,在不使用卫星互联网的受访者中,55%的人表示,如果星链卫星互联网的连接速度更快,他们会永久使用它,即使它的价格高于目前的互联网服务提供商。
、国内市场:万物智联+地缘*治+轨道资源不可再生
09年,我国卫星互联网市场规模接近亿元,预计00年我国卫星互联网市场规模将超过亿元。当前,中国在轨卫星数量位于世界前列,我国商业航天市场的逐步开放,将带动通信小卫星研制、火箭发射、卫星通信系统终端设备与软件应用市场发展,中国卫星互联网将迎来高速发展。
“数字鸿沟”问题在我国已基本通过“宽带中国”战略解决。自03年“宽带中国”战略实施以来,我国的宽带普及程度快速提升。截至09年6月,我国固定宽带用户达4.35亿,家庭普及率86.%,人口普及率3.%,其中光纤宽带用户占比超过9%,远高于OECD国家6%的平均水平。移动宽带人口普及率达到98%,远高于全球平均水平的48%,其中4G用户渗透率77.6%,远高于47.4%的全球平均水平。
随着5G网络的发展,地面物联网迎来了广阔的应用前景,但成本制约其进一步发展。05年全球物联网连接数量将达到甚至超过70亿。但受限于覆盖能力及建设成本,以互联网、传统电信网、蜂窝网络等为信息承载体的地面物联网的发展受到一定制约。
相对于地面物联网,卫星物联网在覆盖范围、通信容量以及网络建设等方面有明显的优势,尤其是低轨卫星星座系统。由低轨卫星构成的星座系统能够实现对全球的无缝覆盖。新兴的低轨星座容量提升显著,如星链星座(颗卫星)吞吐量可达到3.7Tbit/s。此外,低轨卫星空间组网不受地面地形与规划的限制,且在自然灾害导致地面网络被损坏的情况下仍可正常工作。
拥有上述优势的同时,低轨卫星与终端之间的相对高速运动导致终端在网络中的接入位置不断变化,严重影响服务的连续性和可靠性。为了保障网络服务质量,移动性管理是面向6G卫星物联网的关键。
地面应用端我们认为低轨卫星互联网组网完成后将有力驱动以智能汽车产业为代表的大规模车联网市场行业发展。据中国产业信息网披露09年全球汽车产量达到万辆00年产业受疫情影响较大产业数据失真从中长期看汽车行业仍将保持稳定发展态势预计至04年全球汽车产量将达到万。
▲全球汽车产量预测(万辆)
▲低轨卫星互联网地面应用增量空间(亿美元)
以此产量为基数在全球汽车产量保持不变的情况下若汽车产业实现由传统汽车向智能汽车的迭代替换则低轨卫星互联网地面应用端将会带来.35亿美元增量市场空间。产品单价按照starlink终端单价美元台进行计算。
国内的天通一号、北斗系统均可提供卫星物联网服务。鸿雁、虹云等低轨星座计划相继发布,首个“天基物联网”被命名为“行云工程”,计划由80颗低轨卫星组成。此外,九天微星的“瓢虫系列”7颗卫星于08年成功入轨,在野生动物保护、野外应急救援、车辆船舶监测、物流追溯等领域开展星座物联网验证。09年,北京国电高科科技有限公司研制的天启·沧州号卫星成功入轨,实现了天启物联网星座初步组网运行。
境外卫星互联网一旦完成频率与轨道占位,我国将可能面临被迫关闭部分或整个网络的颠覆性风险当前。随着美国“星链”计划启动,全球低轨星座发展已全面进入竞争提速期,空间轨道和频段这一不可再生的战略资源将日益紧缺。因此,各国*府力量加速加力介入:美国*方多项目并行推进“星链”计划星座开发应用、英国*府收购卫星运营商OneWeb、加拿大*府斥巨资扶持本国的电信卫星低轨公司(TelesatLEO)、俄罗斯利用俄罗斯国家集团(Roscosmos)统筹加快卫星星座建设。
以上举动充分说明,各国已经充分认识到轨道频率资源的重要战略地位,并加大力度争相抢占。我国目前仅有3颗在轨运行的低轨宽带通信卫星,卫星互联网建设已经较为滞后。
▲我国卫星互联网现状
另外一个驱动因素是*治不确定性。09年以来美国将多家中国机构与公司列入出口管制“实体名单”,限制零部件的购买。当前国际形势日益复杂,可能为通信卫星的发展带来风险,因此,我国高通量卫星要坚持向自主可控方向发展,包括产业链以及轨道的自主可控。
高通量卫星是未来空间网络基础设施,软硬件及管理能力缺一不可,*治的不确定性将给高通量卫星发展带来挑战。产业链上,我国在电子元器件、应用系统和运营服务等领域能力有待加强。卫星类型上,我国GEO高通量卫星经验相对丰富,但LEO/MEO卫星星座需要进一步布局。
全球航天领域的投资近年来明显升温,预计中短期内仍将持续增长。类型上,低轨卫星的投资将占据主流。地区上,美国占主导地位,中国资本比例小于0%,仍有上升空间。
▲全球资本市场对航天产业的投资
00年4月0日,国家发改委首次将卫星互联网和5G、工业互联网等一起列入信息基础设施,明确了建设卫星互联网在新一代信息技术演进上的重大战略意义。在3GPPRAN主导的5GNR(新空口)网络标准中,非地面网络(NTN)技术也将卫星和高空平台作为重要的研究方向,已经有众多参与方提交并形成了一系列重要的技术报告,并积极推进相关的技术规范制定工作。
▲国内卫星通信相关*策及重大部署
三、全球公司盘点
、国际公司
铱(Iridium)卫星移动通信。铱系统是美国Motorola公司提出的一种利用低轨道卫星群实现全球卫星移动通信的方案。它是最早提出并被人们所了解的低轨道卫星系统。资金的筹集和技术的开发等方面均进展顺利。在技术上Motorola的技术人员在实验室里验证了所有的论证。并在模拟试验中取得令人满意的效果。
铱系统的原始设计是由77颗小型智能卫星,均匀有序地分布于离地面KM的上空的7个轨道平面上,通过微波链路形成全球连接网络。因为其与铱原子的外层电子分布状况有一定的类似,故取名为铱系统。尔后为减少投资强度,简化结构以及增强与其他LEO系统的竞争能力,摩托罗拉公司将其卫星数降低到66颗,轨道平面降至6个圆形极地轨道,每条极地轨道上的卫星仍为颗,轨道高度改为KM,卫星直径为.M,高度为.3M,重量为.KG,寿命为5年(最高为8年)。
高通入股的全球星(Globalstar)系统。全球星(Globalstar)系统是美国LQSS(LoralQual